現代の顕微鏡法とイメージングの分野では、蛍光技術が細胞および分子レベルで生物学的構造とプロセスを視覚化するための強力なツールとして登場しました。特に、二光子蛍光イメージングは、組織へのより深い浸透、光毒性の軽減、三次元解像度の向上などの独自の利点により、大きな人気を集めています。一方、蛍光スライドスキャナは、組織切片や細胞サンプルの高スループットイメージングに広く使用されています。蛍光スライド スキャナのサプライヤーとして、私たちがよく遭遇する一般的な質問は、「蛍光スライド スキャナは 2 光子蛍光イメージングに使用できますか?」というものです。
蛍光スライドスキャナーを理解する
蛍光スライド スキャナは、ガラス スライド上の蛍光標識された標本の高解像度画像をキャプチャするように設計されています。これらは通常、スライドを保持するステージ、励起用の光源、蛍光検出システム、および電動スキャン機構で構成されます。光源には、水銀ランプ、メタルハライド ランプ、または最近では発光ダイオード (LED) を使用できます。通常、検出システムには、適切な励起波長と発光波長を選択するためのフィルターのセットと、蛍光シグナルを捕捉するための高感度カメラが含まれています。
当社は、以下を含むさまざまな蛍光スライド スキャナを提供しています。デジタルパソロジースキャナー GScan - 60、明視野スライドスキャナ EScan - 1200、 そしてデジタルパソロジースライドスキャナー。これらのスキャナは、高精度のスキャン機能、使いやすいインターフェイス、優れた画質で知られています。これらは、組織学、細胞学、蛍光 in situ ハイブリダイゼーション (FISH) などのさまざまな用途に適しています。
2 光子蛍光イメージングの原理
二光子蛍光イメージングは二光子吸収の原理に基づいています。従来の一光子蛍光プロセスでは、蛍光色素分子が適切なエネルギーの単一光子を吸収し、その後、より低いエネルギー（より長い波長）の光子を放出します。二光子吸収では、蛍光色素分子は 2 光子を同時に吸収します。それぞれの光子は 1 光子励起に必要なエネルギーの約半分です。このプロセスには、高強度、短パルスのレーザー ビーム、通常はチタン サファイア レーザーが必要です。
二光子蛍光イメージングの主な利点は、組織の深部への浸透を達成できることです。 2光子の吸収は光子密度が高いレーザービームの焦点でのみ起こるため、励起はサンプル内の小さな体積に限定されます。これにより、焦点面の外側のバックグラウンド蛍光と光退色が減少し、厚い組織サンプルの高解像度イメージングが可能になります。
蛍光スライド スキャナは 2 光子蛍光イメージングに使用できますか?
一般に、従来の蛍光スライド スキャナは 2 光子蛍光イメージング用に設計されていません。これにはいくつかの理由があります。
1. 光源
前述したように、二光子蛍光イメージングには高強度、短パルスのレーザー源が必要です。ほとんどの蛍光スライド スキャナは、水銀ランプや LED などの連続波光源を使用しますが、これらは 2 光子吸収に必要な高い光子密度を提供しません。光源のパワーとパルス特性は効率的な二光子励起にとって重要ですが、スライド スキャナーの光源はこれらの要件を満たすことができません。
2. 検出システム
二光子蛍光イメージングでは、多くの場合、非デスキャン検出器 (NDD) を使用して、放出された蛍光を収集します。 NDD は励起ビームの光路の影響を受けないため、特に厚いサンプルにおいて、より効率的に蛍光シグナルを検出できます。対照的に、蛍光スライド スキャナは通常、カメラベースの検出システムを使用しますが、これは 2 光子イメージング用に最適化されていない可能性があります。カメラの感度、フレーム レート、ダイナミック レンジも、弱い 2 光子蛍光シグナルを捕捉するには不十分である可能性があります。
3. スキャン機構
2 光子蛍光イメージングでは、通常、ガルバノミラーまたは共振スキャナーを使用してサンプルをポイントごとにスキャンします。これにより、サンプル全体にわたるレーザービームの高速かつ正確な走査が可能になります。一方、蛍光スライド スキャナは通常、電動ステージを使用して、固定された光学システムに対してスライドを移動します。スライドスキャナーにおけるステージベースのスキャンのスキャン速度と精度は、特に高速イメージングやリアルタイムモニタリングが必要な場合、二光子イメージングには適していない可能性があります。
ただし、一部例外もあります
技術の急速な発展に伴い、一部の高度な蛍光スライド スキャナは、2 光子イメージング機能を組み込むために変更またはアップグレードされる場合があります。たとえば、一部の企業はフェムト秒レーザーとスライド スキャナーを組み合わせて 2 光子イメージングを可能にすることを検討しています。これらのハイブリッド システムは、高スループットのスライド スキャンと深部組織の 2 光子イメージングの両方の利点を提供する可能性があります。
アプリケーションと制限事項
従来の蛍光スライド スキャナーを 2 光子蛍光イメージングに直接使用することはできませんが、どちらの技術にも独自の用途があります。
蛍光スライドスキャナー
蛍光スライド スキャナは、大量のサンプルのハイスループット スクリーニングに最適です。これらは、がんなどの病気の診断や研究のために病理学研究室で一般的に使用されています。スキャナーは組織切片の高解像度画像を迅速に生成でき、さらなる分析や比較のためにデジタル保存できます。
2 光子蛍光イメージング
二光子蛍光イメージングは主に、脳スライス、胚、生きている動物などの厚い組織サンプルの生体内および体外イメージングに使用されます。これにより、研究者は、ニューロン活動、細胞遊走、血管新生など、自然環境における細胞や組織の動的なプロセスを研究することができます。
結論
結論として、一般的な蛍光スライド スキャナは、光源、検出システム、スキャン機構の違いにより 2 光子蛍光イメージング用に設計されていませんが、両方の技術の利点を組み合わせたハイブリッド システムの開発の可能性があります。蛍光スライドスキャナのサプライヤーとして、当社は技術革新の最前線に留まり、製品の新たな可能性を探求することに尽力しています。
当社の蛍光スライド スキャナにご興味がある場合、またはその用途についてご質問がある場合は、さらなる議論と調達についてお気軽にお問い合わせください。お客様のイメージングのニーズにお応えできるよう、皆様のご協力をお待ちしております。
参考文献
- デンク、W.、ストリックラー、JH、およびウェッブ、WW (1990)。二光子レーザー走査型蛍光顕微鏡。サイエンス、248(4951)、73-76。
- DW ピストン、ルイジアナ州スクラー (2008)。蛍光イメージング: 単一分子から巨視的技術まで。コールドスプリングハーバー研究所出版局。
- JB ポーリー (編)。 (2006)。生物共焦点顕微鏡のハンドブック。スプリンガー。
